分析路燈節(jié)能技術(shù)

張森

（黑龍江省哈爾濱市路燈管理處，哈爾濱 150001）

目前，有很多種節(jié)能技術(shù)，例如可控硅斬波、智能降壓——調(diào)壓、分檔調(diào)光、分時(shí)調(diào)光燈等。節(jié)能技術(shù)通常有以下特點(diǎn)：通過(guò)在原有的電器元件上增加新的原件，從而使照明設(shè)施功率因素增大，達(dá)到節(jié)能目的。通過(guò)加裝光線感應(yīng)裝置，使照明裝置可以根據(jù)外部光照情況，自行調(diào)整功率，從而達(dá)到節(jié)能目的。在節(jié)能化進(jìn)程中，通過(guò)使用新型發(fā)光元件，在提高亮度的同時(shí)降低其功率，積極發(fā)展新能源。用太陽(yáng)能、風(fēng)能等新型能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源，為路燈供電。

1 節(jié)能的主要方式

節(jié)能的中心是在保持安全照度的情況下，通過(guò)降低輸入電壓的方式，減小路燈的實(shí)際功率，從而達(dá)到節(jié)能作用。一般來(lái)講，在0～6點(diǎn)期間路上的行人、車(chē)輛都比較少，所以可以適當(dāng)?shù)慕档吐窡舻妮斎腚妷?，使得路燈不在滿負(fù)荷的工作，從而達(dá)到有效節(jié)能的作用?，F(xiàn)在主要采取以下三種方法來(lái)節(jié)能；通過(guò)在現(xiàn)有的照明系統(tǒng)上加裝配件使照明系統(tǒng)的發(fā)光效率增加；在照明系統(tǒng)中增加變壓器，在夜晚人、車(chē)較少的情況下，通過(guò)降低路燈的輸入電壓，使路燈的實(shí)際功率得到降低；采用新能源路燈。

比較三種改造方案的優(yōu)缺點(diǎn)：

方案1。在現(xiàn)有的照明系統(tǒng)上加裝節(jié)能裝置，用這種方式進(jìn)行節(jié)能改造，具有較強(qiáng)的實(shí)用性，且改造資金不多。缺點(diǎn)：改造過(guò)程中，如果沒(méi)有掌握好尺度，會(huì)造成路燈太暗，影響照明效果。

方案2。在現(xiàn)有的照明系統(tǒng)中增加感光元器件，使其能根據(jù)光照強(qiáng)度自行調(diào)節(jié)亮度。它可以根據(jù)當(dāng)前情況，對(duì)路燈的功率進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，具有較高的智能化程度。缺點(diǎn)：需要在電路上加裝控制元件。如需對(duì)路燈進(jìn)行集中管控，還需增加通信模塊。

方案3。使用新能源進(jìn)行供電，節(jié)能效果顯著。缺點(diǎn)：需要對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行整體更換，改造經(jīng)費(fèi)高，工程量大。

2 照明調(diào)控裝置

2.1 硅斬波型照明節(jié)能裝置

根據(jù)可控硅斬波原理，通過(guò)對(duì)可控硅導(dǎo)通角的控制，可以濾掉輸入交流電的一部分電壓，使得輸出電壓的平均值降低，最終達(dá)到節(jié)約電能的效果。這類(lèi)節(jié)能方式相對(duì)較為實(shí)用。由于只需要對(duì)原有的照明系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的改裝，所以成本相對(duì)較低。不過(guò)，因?yàn)槭菍?duì)電壓進(jìn)行控制，所以會(huì)導(dǎo)致電壓的輸出不在是正弦波，這會(huì)使得諧波大量出現(xiàn)，對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)造成影響。

2.2 通過(guò)自耦技術(shù)降壓

當(dāng)自耦變壓器作為降壓器使用時(shí)，改變過(guò)步進(jìn)電機(jī)與變壓器抽頭的連接位置，使得電壓根據(jù)相應(yīng)的位置進(jìn)行降低。自耦降壓技術(shù)彌補(bǔ)了斬波型節(jié)能裝置在進(jìn)行降壓時(shí)生成諧波的不足，實(shí)現(xiàn)電壓的正弦波形式輸出。但自耦降壓技術(shù)也有缺點(diǎn)，因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)電機(jī)改變抽頭，使得裝置不能進(jìn)行隨時(shí)切換電壓，不能做到對(duì)電壓的實(shí)時(shí)調(diào)整。

3 新型發(fā)光裝置與新元件

3.1 高頻無(wú)極路燈燈具

這主要由三個(gè)部分構(gòu)成，分別是高頻發(fā)生裝置、耦合裝置與發(fā)光裝置。這種燈具的工作原理是：將高頻電磁場(chǎng)能量以感應(yīng)方式耦合到發(fā)光裝置內(nèi)，擊穿發(fā)光裝置中的氣體，使其成為等離子體。在等離子體受激原子而返回基態(tài)的過(guò)程中，會(huì)射出紫外線，使得發(fā)光裝置內(nèi)的熒光粉受到激發(fā)從而產(chǎn)生可見(jiàn)光。這種新型燈具的使用壽命是傳統(tǒng)白熾燈的60倍，是普通節(jié)能燈具的12倍，是在路燈中廣泛使用的高壓鈉燈的4倍，且工作電壓區(qū)間大，發(fā)光效率較高，與白熾燈相比，至少可以節(jié)能70%。與高壓汞燈、鈉燈相比，可以節(jié)約50%左右，并且運(yùn)行成本與維護(hù)成本都比較低。很多城市都開(kāi)始采用高頻無(wú)極燈具進(jìn)行道路照明系統(tǒng)的建設(shè)。由于這種新型燈具使用年限長(zhǎng)，并且具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性，所以投資的回報(bào)率較高。

3.2 大功率LED燈具

L E D路燈具有較高的發(fā)光效率及較低的燈具反射損失，產(chǎn)生同樣的光強(qiáng)。L E D路燈與傳統(tǒng)的高壓鈉燈相比，可以節(jié)約一半以上的電能，而且運(yùn)行過(guò)程不需要高電壓，具有較高的安全性，且壽命長(zhǎng)，維修費(fèi)用低。L E D照明系統(tǒng)的不足之處是，照明角度小，顏色顯色指數(shù)偏低，光學(xué)、散熱設(shè)計(jì)復(fù)雜?，F(xiàn)在的技術(shù)條件還不足以解決光通量不足的問(wèn)題，導(dǎo)致光效低，達(dá)不到應(yīng)有的品質(zhì)。最主要的問(wèn)題是，價(jià)格非常高。根據(jù)L E D現(xiàn)在的價(jià)位進(jìn)行大范圍安裝，具有很大的難度。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化建設(shè)的加快，城市人口的大幅度增加，使得城市的景觀、燈光建設(shè)變成美化城市的主要方法，但隨之而來(lái)的就是燈具的節(jié)能問(wèn)題。L E D作為新一代節(jié)能光源，在城市燈光工程的建設(shè)過(guò)程中起到了重要作用。但是，用L E D節(jié)能光源取代現(xiàn)有的老舊耗能光源，還有待商榷，這主要是由于L E D技術(shù)不成熟，在應(yīng)用的過(guò)程中還會(huì)出現(xiàn)諸多問(wèn)題。結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，解決L E D光源在應(yīng)用中的問(wèn)題，使其在城市景觀以及照明工程中發(fā)揮應(yīng)有的作用。

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